专利名称：变压器经济运行系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电力变压器装置，特别涉及一种电网中多台变压器的经济运行系 统。
背景技术：
众所周知，电力变压器在运行中要产生功率损耗，为了降低电力变压器损耗，提高 运行可靠性，GB/T13462《工矿企业电力变压器经济运行导则》国家标准规定了电力变压器 经济运行方式的选择、计算和管理的要求。电力变压器经济运行是指在技术经济允许、保证 安全生产的条件下，通过优先运行方式、合理调整负载、改善运行条件，使变压器在电能损 耗低的状态下运行。电力变压器的有功功率损耗包含变压器空载损耗和变压器负载损耗两部分空载损耗Ptl是与变压器铁芯相关的常数，它不随变压器负载的变化而变化。而负 载损耗沖则为变压器绕组中的铜线圈电流损耗，根据P=FR故沖与负载电流的平方成正 比。ν/。、ud%为变压器一个固定参数，它们由变压器铭牌或变压器技术参数说明书提供，故 变压器损耗主要受负荷变化影响的铜耗决定。(注Ptl为变压器额定空载有功损耗即变压 器铁耗。ν/ο为变压器空载电流。沖为变压器额定负载有功损耗即变压器铜损。ud%为变 压器阻抗电压)。目前，国内外在电力变压器节能技术方面作了大量研究。其基本方法主要是利用 计算方式和分析软件正确选用变压器容量和台数，推广使用高效能低损耗的变压器，提高 功率因数等。但这些都主要从选择变压器容量及运行方式角度考虑，一旦变压器投运，变压 器容量就固定了。对于三台变压器还涉及到运行方式的优选，而大部分采用的方式则是靠 测量负荷大小来决定变压器的合理经济运行方式，然后靠人力进行倒换。使负荷较轻时由 单台变压器运行，负荷高于临界值时由两台或多台变压器分列运行，来达到降低变压器损 耗的目的。这样做的缺点是就国内IOKV配网系统的现状来说，实际操作起来很困难，虽然 网络技术和通讯技术日新月异，但大部分配电变压器安装地点复杂、分散、数量多、距离比 较远，造成组网、通讯困难，实时运行数据很难获取，工作人员到现场采集数据又使得数据 有局限性，由于季节变换用电设备的投运会导致用电负荷出现很大差别，在一天M小时内 都会出现用电高峰、低谷期等情况。所以靠测量一些离散点的数据用于分析，其实用性低、 准确性差。利用软件或人力计算，则首先要保证数据的持续性和准确性。要想提高变压器 的效率，降低损耗，就要求考虑如何合理经济的使用变压器。
发明内容为了克服目前在变压器经济运行方面存在的电网负荷实时数据难获取，合理、科 学调度组网难，严重影响变压器的经济运行的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种可根 据负荷的变化，改变单台或多台变压器对负载供电的运行方式，通过自动对变压器运行方式的转换，使每台变压器都能在经济运行区运行的装置。本实用新型的目的是这样实现的即一种变压器经济运行系统，其特征在于包 括若干段变压器、若干组三相电流互感器、电压采样电路及其数据采集模块，数模转换模 块、CPU逻辑控制器、中间继电器、接线端子以及变压器控制开关；其中，所述变压器的高压 输入端、低压输出端及变压器低压输出端之间分别串联一只变压器控制开关；每段变压器 及每只串联在变压器低压输出端之间的变压器控制开关分别具有一组三相电流互感器、电 压采样电路及其数据采集模块；三相电流互感器、电压采样电路将感应和采样的电流、电压 信息输入到对应的数据采集模块进行处理；数据采集模块将处理后的信息送到数模转换模 块进行数模变换；CPU逻辑控制器对来自数模转换模块的数字信号进行处理；CPU逻辑控制 器还采集来自各变压器控制开关的辅助触点输出的开关闭合信号；CPU逻辑控制器输出端 经中间继电器接到与被控制对象开关相接的接线端子；CPU逻辑控制器的输出信号通过接 线端子控制变压器控制开关的接通与断开，完成至少一段变压器向部分或所有负载供电的 分配。本实用新型的有益效果是由于采用了 CPU控制的经济运行程序，能自动对变压 器的运行方式进行优化组合，克服了目前电力变压器经济运行不容易达到最佳效果的缺 陷。本系统能实时测量、监控配网系统运行的参数，并在变压器运行条件符合转换条件时， 按照一定逻辑、闭锁关系自动转换为经济、合理的运行方式，从而达到节能降耗的目的。本 系统安装灵活、使用方便、适用新建电力配网和老网改造。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明
图1是本实用新型的一个实施例的系统部分结构的方框图；图2是实施例中各段变压器与变压器控制开关的连接图；图3实施例中各段变压器与变压器控制开关通断方式一的示意图；图4实施例中各段变压器与变压器控制开关通断方式二的示意图；图5实施例中各段变压器与变压器控制开关通断方式三的示意图；图6实施例中各段变压器与变压器控制开关通断方式四的示意图；图7实施例中各段变压器与变压器控制开关通断方式五的示意图；图8实施例中各通断方式切换的示意图。
具体实施方式
本实用新型包括若干段变压器、若干组三相电流互感器、电压采样电路及其数据 采集模块，数模转换模块、CPU逻辑控制器、中间继电器、接线端子以及变压器控制开关；其 中，所述变压器的高压输入端、低压输出端及变压器低压输出端之间分别串联一只变压器 控制开关；每段变压器及每只串联在变压器低压输出端之间的变压器控制开关分别具有一 组三相电流互感器、电压采样电路及其数据采集模块；三相电流互感器、电压采样电路将 感应和采样的电流、电压信息输入到对应的数据采集模块进行处理；数据采集模块将处理 后的信息送到数模转换模块进行数模变换；CPU逻辑控制器对来自数模转换模块的数字信 号进行处理；CPU逻辑控制器还采集来自各变压器控制开关的辅助触点输出的开关闭合信
4号；CPU逻辑控制器输出端经中间继电器接到与被控制对象开关相接的接线端子；CPU逻辑 控制器的输出信号通过接线端子控制变压器控制开关的接通与断开，完成至少一段变压器 向部分或所有负载供电的分配。参见附图，在附图给出的一个非限定性的实施例中，所述的变压器经济运行系统 包括三段变压器及五组三相电流互感器、电压采样电路及其数据采集模块，数模转换模块、 CPU逻辑控制器、中间继电器、接线端子以及八只变压器控制开关；其中由CPU逻辑控制器 的输出信号通过接线端子控制变压器控制开关完成变压器在以下的接通与断开方式之间 的切换1)控制变压器控制开关接通单台变压器运行，由其低压输出端向所有负载供电；2)控制变压器控制开关接通两台变压器运行，由其低压输出端向所有或部分负载 供电；3)控制变压器控制开关接通三台变压器分列运行，由其低压输出端向所各自的负 载供电。参见附图2，在上述实施例中，由变压器控制开关1QF、2QF、3QF分别串联在三段变 压器1B、2B、;3B的高压输入端；由变压器控制开关4QF、5QF、6QF分别串联在三段变压器1B、 2B、3B的低压输出端；在变压器1B、2B的低压输出端之间及在变压器2B、3B的低压输出端 之间分别串联有变压器控制开关7QF、8QF，变压器控制开关7QF、8QF也称为联络开关。上述变压器1B、2B、;3B及变压器控制开关7QF、8QF分别具有一组三相电流互感器、 电压采样电路及其数据采集模块。参见图3、在各段变压器与变压器控制开关的连接电路中，3QF和6QF、7QF、8QF接 通，由第III段变压器;3B向所有负载供电。参见附图4，在各段变压器与变压器控制开关的连接电路中，2QF、3QF、52QF、 6QF、7QF、8QF接通，由第II段变压器2B向所有负载供电。参见附图5，在各段变压器与变压器控制开关的连接电路中，2QF、5QF、7QF、8QF接 通，由第II段变压器2B向部分负载供电。参见附图6、在各段变压器与变压器控制开关的连接电路中，2QF、3QF、5QF 6QF、 7QF接通，由第II段变压器2B向部分负载供电(包括I段变压器的负载)；第III段变压器 向自己的负载供电。参见附图7，在各段变压器与变压器控制开关的连接电路中，1QF、2QF、3QF、4QF 、5QF、6QF接通，由变压器1B、2B、;3B分别向自己的负载供电。上述变压器控制开关均可采用高压熔断开关或高压断路器；上述的状态信号采集 模块为接线端子。本实用新型上述变压器经济运行系统的控制流程如下上电开机后，进行参数设置，系统首先以一台变压器为常用，另外的为备用方式运 行；在系统确定了常用变压器和备用变压器的情况下；确定是单台变压器运行或是多台变压器分列运行；若检测到设备是单台运行，由单台变压器向所有负荷供电，运行过程中当检测到 负荷〉设定值，则，[0037]发出闭合备用变压器的高压侧开关的指令；检查开关的闭合情况，若闭合失败，闭 锁下一步动作，若闭合成功；发出闭合接于备用变压器低压侧的开关的指令；检查开关的闭合情况，若闭合失 败，闭锁下一步动作，并发出报警信号，若闭合成功；发出分断联络开关的指令；查看两段变压器运行状态并记录设备的每个动作及动作时间；若上电开机并进行参数设置后，检测到设备初始状态为多台变压器分列运行，分 别向各变压器的各自负荷供电，当检测到负荷 < 设定值时则；发出闭合两变压器低压侧联络开关的指令；检查开关的闭合情况，若闭合失败，闭 锁下一步动作，并发出报警信号，若闭合成功；发出分断接于备用变压器低压侧的开关的指令；检查开关分断是否成功，若分断 失败，闭锁下一步动作，并发出报警信号，若分断成功；发出分断接于备用变压器高压侧开关的指令；检查开关的分断情况，若分断失败， 闭锁下一步动作，并发出报警信号，若断开成功；显示各段变压器运行状态并记录设备的每个动作及动作时间。
权利要求1.一种变压器经济运行系统，其特征在于包括若干段变压器、若干组三相电流互感 器、电压采样电路及其数据采集模块，数模转换模块、CPU逻辑控制器、中间继电器、接线端 子以及变压器控制开关；其中，所述变压器的高压输入端、低压输出端及变压器低压输出端 之间分别串联一只变压器控制开关；每段变压器及每只串联在变压器低压输出端之间的变 压器控制开关分别具有一组三相电流互感器、电压采样电路及其数据采集模块；三相电流 互感器、电压采样电路将感应和采样的电流、电压信息输入到对应的数据采集模块进行处 理；数据采集模块将处理后的信息送到数模转换模块进行数模变换；CPU逻辑控制器对来 自数模转换模块的数字信号进行处理；CPU逻辑控制器通过状态信号采集模块采集来自各 变压器控制开关的辅助触点输出的开关闭合信号；CPU逻辑控制器输出端经中间继电器接 到与被控制对象开关相接的接线端子；CPU逻辑控制器的输出信号通过接线端子控制变压 器控制开关的接通与断开，完成至少一段变压器向部分或所有负载供电的分配。
2.根据权利要求1所述的一种变压器经济运行系统，其特征在于包括三段变压器及 五组三相电流互感器、电压采样电路及其数据采集模块，数模转换模块、CPU逻辑控制器、中 间继电器、接线端子以及八只变压器控制开关；其中由CPU逻辑控制器的输出信号通过接 线端子控制变压器控制开关完成变压器在以下的接通与断开方式之间的切换1)控制变压器控制开关接通单台变压器运行，由其低压输出端向所有负载供电；2)控制变压器控制开关接通两台变压器运行，由其低压输出端向所有或部分负载供电；3)控制变压器控制开关接通三台变压器分列运行，由其低压输出端向所各自的负载供电。
专利摘要一种变压器经济运行系统，它包括若干段变压器、若干组三相电流互感器、电压采样电路及其数据采集模块，数模转换模块、CPU逻辑控制器、中间继电器、接线端子以及变压器控制开关；由CPU逻辑控制器的输出信号通过接线端子控制变压器控制开关的接通与断开，完成至少一段变压器向部分或所有负载供电的分配。能自动对变压器的运行方式进行优化组合，克服了目前电力变压器经济运行不容易达到最佳效果的缺陷。本系统能实时测量、监控配网系统运行的参数，并在变压器运行条件符合转换条件时，按照一定逻辑、闭锁关系自动转换为经济、合理的运行方式，从而达到节能降耗的目的。本系统安装灵活、使用方便、适用新建电力配网和老网改造。
文档编号H02J3/38GK201868896SQ20102055604
公开日2011年6月15日 申请日期2010年10月11日 优先权日2010年8月17日
发明者刘蕾, 周道娟, 张发斌, 张宇, 林波, 林荫宇, 胡忠, 詹宏, 陈东 申请人:重庆市电力公司城区供电局, 重庆樱花电气开关有限公司